Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) exerts a protective effect via an anti-apoptotic mechanisms on hypoxic-ischemic injury in the rat brain : 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항 세포사멸사 작용을 통한 BDNF의 효과 연구

국문 초록 (Abstract)

목 적 : 주산기 가사로 인한 저산소성 허혈성 뇌병증은 신생아기 신경질환 중에 가장 흔하며 발생한다. 저산소성 허혈성 뇌병증은 신생아 사망률 및 유병율을 높이고 생존자 중에도 뇌성마비, 지능발달 지연, 학습 장애, 간질 등 영구적인 신경학적 후유증을 남길 수 있다.
이에 본 연구에서는 BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor)을 이용하여 주산기 가사로 인한 저산소성 허혈성 뇌병증에서 항 세포사멸사 기전을 통해 BDNF의 효과를 알아보고 이를 분자생물학적 수준에서 규명해보고자 한다.
방 법 : 생후 1일된 신생백서의 대뇌피질 세포(성상세포)와 재태기간 14일된 태아 백서의 대뇌피질 세포(신경세포)를 각각 배양하여 각 세포의 지표인 GFAP(성상세포), MAP-2(신경세포)의 발현을 확인하였다. 각각의 세포에 대한 BDNF의 적정 처리농도를 정하기 위해 MTT assay를 시행하여 100 ng/mL 농도로 결정하였다. 저산소 상태에 노출시키기 24시간 전, BDNF를 처리 하고 1% 산소(94% N2, 5% CO2)와 low glucose 상태에서 6시간 또는 18시간 동안 뇌세포손상을 유도하였다. 각 세포로부터 RNA와 단백질을 각각 추출하였다. 세포 사멸사와 관련된 Bcl-2와 Bax의 발현을 알아보기 위해 추출된 RNA로 real-time PCR를, 단백질은 western blotting을 시행하였다. Caspase-3 활성은 caspase activity assay kit로 측정하였다.
결 과 : 성상세포에서 Bcl-2의 발현은 BDNF를 처리한 군에서 저산소군(18시간)보다 증가하였으며 Bax 발현과 Bax/Bcl-2의 비, Caspase-3 활성은 반대로 감소하였다. 하지만 짧은 시간인 6 시간동안 저산소 상태에 노출 시킨 성상세포에서는 세포 사멸사와 관련된 발현 반응이 뚜렷하게 나타나지 않았다.
신경세포에서 Bcl-2의 발현은 BDNF 투여군에서 저산소군보다 증가하였으며 Bax와 Bax/Bcl-2의 비, Caspase-3 활성은 반대로 감소하였다.
결 론 : 본 연구에서 BDNF은 항 세포사멸사 조절을 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 1. Introduction 1
• 2. Materials and Methods 5
• 3. Results 12
• 4. Discussion 15
• 5. References 30